CN204286482U

CN204286482U - 石化厂区有毒气体泄漏在线监测系统

Info

Publication number: CN204286482U
Application number: CN201420625734.4U
Authority: CN
Inventors: 舒磊; 张峰; 徐晓玲; 吴宪君
Original assignee: Guangdong University of Petrochemical Technology
Current assignee: Guangdong University of Petrochemical Technology
Priority date: 2014-10-27
Filing date: 2014-10-27
Publication date: 2015-04-22
Anticipated expiration: 2024-10-27

Abstract

本实用新型公开了一种石化厂区有毒气体泄漏在线监测系统，其特征在于包括:若干终端节点、若干路由节点、协调器、PC监控中心平台、网络监控平台以及便携式监控平台，所述终端节点和路由节点将采集到的环境参数数据以无线的方式发送到协调器，所述协调器将接收到终端节点、路由节点的数据后通过USB口和串口与PC监控中心平台相连接，所述PC监控中心平台通过互联网将数据传送至网络监控平台，所述网络监控平台通过GPRS将获得的数据发送至便携式监控平台。系统具有合理利用能源、安全无污染，有效的解决了频繁更换电池的麻烦；便携式平台与固定式监控平台相结合。

Description

石化厂区有毒气体泄漏在线监测系统

技术领域

本实用新型涉及一种石化厂区有毒气体泄漏在线监测系统。

背景技术

随着社会的不断发展和进步，为适应当前石油化工工业发展及安全生产、环境保护的要求，国家在生产安全、职业健康和环境保护方面的各种法律法规要求将越来越严。国家安全生产、环境保护和职业健康管理部门对石油化工行业的安全健康及环境管理提出了更高的要求。由于石油化工企业的生产活动过程具有高温高压、易燃易爆、有毒有害、易发生重大事故的特点，本着“以人为本、安全第一”的原则和“预防为主”的宗旨。可燃气体和有毒气体检测报警系统是安全生产控制过程中的一个重要环节，设计良好的可燃气体和有毒气体检测报警系统是保证安全生产的重要措施之一。

开发实时在线监测、实用型的石化厂区有毒气体监测系统对于推进我国石化厂生产自动化、智能化，安全化进程具有重要的意义，同时也具有很大的市场潜力。据调查，目前市场上迫切需要的是一种低成本、在线实时监控石化厂的气体温度、湿度、一氧化碳、二氧化碳，风向风等环境石化厂区有毒气体监测设备。针对这一要求及我国石油化工企业生产遇到的气体泄漏问题，研究一种既符合我国石化厂生产条件，生产安全保障、技术上不低于国外同类产品的石化厂区有毒气体监测系统是非常必要的。

实用新型内容

针对石化厂在生产过程中可能发生有毒气体泄露带来的生产安全问题，本实用新型公开了一种石化厂区有毒气体泄漏在线监测系统。通过系统中各种传感器对石化厂区有毒气体进行采集、传输在线监测，实现对石化厂区中温度、湿度、易爆气体、有毒气体、粉尘、风向、风速、PM2.5等因子的在线监测和预警，形成直观结果。整个系统将使得生产管理人员掌握石化厂区有毒气体实时动态信息，且能直观观察有毒气体在过去时间的变化动态，对可能引发危险事故的因素及时排除，把危险控制在始发阶段，以实现化工生产的安全、持续、高效进行。

本实用新型技术特征如下：

一种石化厂区有毒气体泄漏在线监测系统，包括:若干终端节点、若干路由节点、协调器、PC监控中心平台、网络监控平台以及便携式监控平台，所述终端节点和路由节点将采集到的环境参数数据以无线的方式发送到协调器，所述协调器将接收到终端节点、路由节点的数据后通过USB口和串口与PC监控中心平台相连接，所述PC监控中心平台通过互联网将数据传送至网络监控平台，所述网络监控平台通过GPRS将获得的数据发送至便携式监控平台。

上述终端节点和路由节点均包括传感器检测模块、CC2530无线传输模块以及智能太阳能双电源模块，所述太阳能双电源模块为传感器检测模块、CC2530无线传输模块提供电源，所述传感器检测模块将采集到的石化厂区环境参数转换为电信号量后传输到CC2530无线传输模块，所述CC2530无线传输模块将电信号转换为相应的环境单位参数后发送数据至协调器。

上述智能太阳能双电源模块包括开关控制电路、稳压芯片、太阳能电池板以及蓄电池，所述蓄电池包括主电池和副电池，所述智能太阳能双电源模块利用CC2530无线传输模块的CC2530芯片中的AD端口采集主、副电池的电量，比较后通过开关控制电路控制太阳能电池板将太阳光能量转化为电能后为电量少的蓄电池充电；所述稳压芯片包括L7805稳压芯片、L7809稳压芯片，所述L7805稳压芯片将蓄电池输出的12V电压稳压至5V为终端节点供电，所述L7809稳压芯片将蓄电池输出的12V电压稳压至9V为路由节点供电。

上述传感器模块包括湿度传感器DHT11、温度传感器DS18B20、二氧化碳浓度测量传感器MG811、HL-FS2电压型模拟输出风速传感器、HL-FX2电压型模拟输出风向传感器、可燃气体传感器MQ-2、光学粉尘传感器GP2Y1010AU0F。

上述协调器通过USB方式、UART方式、网口方式传输到PC监控中心平台。

上述便携式监控平台包括S3C6410微处理器，人机交互界面，无线数据接收模块；所述无线数据接收模块通过GPRS将获得的数据传输给S3C6410微处理器处理数据，数据经过相应处理后在人机交互界面上显示。

本实用新型所达到的有益效果：

1、本系统有节能、网络布控和扩展方便、易于监测，方便管理等特点；结合多种环境参数传感器，形成完整的测控系统，可以实时对厂区的环境进行监测、预警。

2、便携式监控平台对监控参数（如有毒气体、烟尘颗粒物、温度等）进行分析后进行智能监控，对超过警戒线的问题进行警报。

3、利用太阳能电池板为电源充电，创新性的设计了智能双电源供电、充电系统解决石化厂区环境复杂布线供电困难问题，为长时间稳定监控提供可靠后盾。

附图说明

图1、本实用新型的系统结构框图；

图2、终端节点和路由节点的结构框图；

图3、智能太阳能双电源模块的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

如图1所示，一种石化厂区有毒气体泄漏在线监测系统，包括:若干终端节点1、若干路由节点2、协调器3、PC监控中心平台4、网络监控平台5以及便携式监控平台6，终端节点1、路由节点2的数量根据实际检测环境而定。终端节点1和路由节点2将采集到的环境参数数据以无线的方式发送到协调器3，协调器3将接收到终端节点1、路由节点2的数据后通过USB口和串口与PC监控中心平台4相连接， PC监控中心平台4通过互联网将数据传送至网络监控平台5，网络监控平台5通过GPRS将获得的数据发送至便携式监控平台6。

上述协调器3通过USB或者UART方式传输到PC监控中心平台。

如图2所示，终端节点1和路由节点2均包括传感器检测模块、CC2530无线传输模块以及智能太阳能双电源模块，太阳能双电源模块为传感器检测模块、CC2530无线传输模块提供电源，传感器检测模块将采集到的石化厂区环境参数转换为电信号量后传输到CC2530无线传输模块， CC2530无线传输模块将电信号转换为相应的环境单位参数后发送数据至协调器。

如图3所示，智能太阳能双电源模块包括开关控制电路、稳压芯片、太阳能电池板以及蓄电池，蓄电池包括主电池和副电池，智能太阳能双电源模块利用CC2530无线传输模块的CC2530芯片中的AD端口采集主、副电池的电量，比较后通过开关控制电路控制太阳能电池板将太阳光能量转化为电能后为电量少的蓄电池充电；稳压芯片包括L7805稳压芯片、L7809稳压芯片， L7805稳压芯片将蓄电池输出的12V电压稳压至5V为终端节点供电， L7809稳压芯片将蓄电池输出的12V电压稳压至9V为路由节点供电。

传感器模块包括湿度传感器DHT11、温度传感器DS18B20、二氧化碳浓度测量传感器MG811、HL-FS2电压型模拟输出风速传感器、HL-FX2电压型模拟输出风向传感器、可燃气体传感器MQ-2、光学粉尘传感器GP2Y1010AU0F。

便携式监控平台6包括S3C6410微处理器，人机交互界面，无线数据接收模块；所述无线数据接收模块通过GPRS将获得的数据传输给S3C6410微处理器处理数据，数据经过相应处理后在人机交互界面上显示。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种石化厂区有毒气体泄漏在线监测系统，其特征在于包括:若干终端节点、若干路由节点、协调器、PC监控中心平台、网络监控平台以及便携式监控平台，所述终端节点和路由节点将采集到的环境参数数据以无线的方式发送到协调器，所述协调器将接收到终端节点、路由节点的数据后通过USB口和串口与PC监控中心平台相连接，所述PC监控中心平台通过互联网将数据传送至网络监控平台，所述网络监控平台通过GPRS将获得的数据发送至便携式监控平台。

2.根据权利要求1所述的石化厂区有毒气体泄漏在线监测系统，其特征在于：所述终端节点和路由节点均包括传感器检测模块、CC2530无线传输模块以及智能太阳能双电源模块，所述太阳能双电源模块为传感器检测模块、CC2530无线传输模块提供电源，所述传感器检测模块将采集到的石化厂区环境参数转换为电信号量后传输到CC2530无线传输模块，所述CC2530无线传输模块将电信号转换为相应的环境单位参数后发送数据至协调器。

3.根据权利要求2所述的石化厂区有毒气体泄漏在线监测系统，其特征在于：所述智能太阳能双电源模块包括开关控制电路、稳压芯片、太阳能电池板以及蓄电池，所述蓄电池包括主电池和副电池，所述智能太阳能双电源模块利用CC2530无线传输模块的CC2530芯片中的AD端口采集主、副电池的电量，比较后通过开关控制电路控制太阳能电池板将太阳光能量转化为电能后为电量少的蓄电池充电；所述稳压芯片包括L7805稳压芯片、L7809稳压芯片，所述L7805稳压芯片将蓄电池输出的12V电压稳压至5V为终端节点供电，所述L7809稳压芯片将蓄电池输出的12V电压稳压至9V为路由节点供电。

4.根据权利要求2所述的石化厂区有毒气体泄漏在线监测系统，其特征在于：所述传感器模块包括湿度传感器DHT11、温度传感器DS18B20、二氧化碳浓度测量传感器MG811、HL-FS2电压型模拟输出风速传感器、HL-FX2电压型模拟输出风向传感器、可燃气体传感器MQ-2以及光学粉尘传感器GP2Y1010AU0F。

5.根据权利要求1所述的石化厂区有毒气体泄漏在线监测系统，其特征在于：所述协调器通过USB方式或者UART方式或者网口方式传输到PC监控中心平台。

6.根据权利要求1所述的石化厂区有毒气体泄漏在线监测系统，其特征在于：所述便携式监控平台包括S3C6410微处理器，人机交互界面，无线数据接收模块；所述无线数据接收模块通过GPRS将获得的数据传输给S3C6410微处理器处理数据，数据经过相应处理后在人机交互界面上显示。